CN101514571B - 外墙聚氨酯保温的施工方法及施工用面板 - Google Patents

Abstract

外墙聚氨酯保温的施工方法及施工用面板，先将带有与聚氨酯硬泡相同或相近保温性能的定位异形件固定在面板上，预制成施工用面板；再将施工用面板固定在外墙表面上；之后在面板与外墙表面的空腔内灌注聚氨酯硬泡保温层，使聚氨酯硬泡与定位异形件、面板复合为一体。聚氨酯固化后，可将施工中使用的调整固定件卸去，从而制成一面完整无缺、真正节能的聚氨酯外墙外保温层。用本发明方法施工的外墙保温层，施工速度快，墙体平整度、强度高，保温性能好，卸下的调整固定件可反复使用，节约原材料，施工成本低。既适用于新建各种建筑，也适用于既有建筑的节能改造，适合我国国情，应用范围十分广泛，具有推广价值，应用后必将产生较大社会效益和经济效益。

Description

外墙聚氨酯保温的施工方法及施工用面板

技术领域

本发明涉及外墙外保温施工方法的改进，特别是外墙聚氨酯保温的施工方法及施工用面板，属建筑节能技术领域。

背景技术

我国人口众多，能源相对短缺。现有建筑数量巨大，建筑能耗已接近社会总能耗的30％。随着城市化进程的加快和居民生活水平的提高，建筑能耗还将不断增长。大力发展节能型建筑是实施国家可持续发展战略的重要内容。提高建筑物***护结构的保温性能，是建筑节能的重要手段之一。

我国外墙外保温技术经过十余年的发展，已涌现出多种采用不同保温材料，不同施工方法的保温体系。其中以聚苯板(EPS板)薄层抹灰***最为普遍。随着建筑节能要求的提高，开发研究新的外墙外保温体系已成为一项重要的课题，国内外建筑节能专家一致认为聚氨酯材料是性能最好的保温材料。聚氨酯的常态是液体，将不同组分的原料按配比混合后即开始发泡膨胀并逐渐固化成硬泡。聚氨酯硬泡具有导热系数低、保温性能好、容易与其它基层材料粘接、可形成无接缝无空腔的保温层等优异性能。目前，聚氨酯用于外墙外保温比较可行的施工方法，称之“模内灌注聚氨酯***”。但是，这种施工方法，如果灌注聚氨酯硬泡后拆模，在模板上需要刷涂脱模剂，模板拆卸后需打磨，然后才能在保温层表面进行下一步外饰面的施工，施工速度慢、工序繁杂、施工周期长；如果灌注聚氨酯硬泡后不拆模，则存在着：保温层的厚度不易控制、拼缝处易产生裂缝、固定模板的固定件取不下来形成热桥等缺陷，影响保温层的整体保温性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，充分发挥聚氨酯硬泡在建筑节能中的优势，克服聚氨酯硬泡在建筑节能施工中存在的缺陷，提供一种施工方法简单、施工速度快、工程质量好的外墙聚氨酯保温的施工方法。

实现本发明目的的技术方案是：

这种外墙聚氨酯保温的施工方法，包括下述步骤：

(1)预制施工用面板：在选用的每块面板的背面上固定连接至少1块聚氨酯硬泡构成的定位异型件，定位异型件的厚度与所要灌注的聚氨酯保温层的厚度相一致，预制出定位异型件的厚度与所要灌注的聚氨酯保温层的厚度相一致的施工用面板；

在面板的背面固定连接定位异型件时，可以将预制好的聚氨酯硬泡定位异型件，用专用粘结剂粘接固定在面板的背面；也可以在面板的背面用与定位异型件形状相同的专用模具直接灌注出聚氨酯硬泡定位异型件。

(2)在外墙体上固定施工用面板：在施工用面板的定位异型件上涂抹专用粘结剂后，将施工用面板分别粘接固定在外墙体上，并在定位异型件的位置上安装与外墙体固定连接的可拆卸锚固螺栓，利用套装在锚固螺栓上的调整钢垫板和螺母，进一步调整面板与外墙体的间距。

(3)灌注聚氨酯：在各个施工用面板的边缘与外墙体之间，以及各个施工用面板之间的缝隙上，分别加设密封后，在施工用面板和外墙体之间的空腔内灌注聚氨酯。

(4)卸去锚固螺栓以及调整件：聚氨酯硬泡固化后，卸去套装在锚固螺栓上的调整钢垫板、螺母，以及固定在外墙体上的可拆卸锚固螺栓，并在锚固螺栓空出的位置中分别灌注聚氨酯泡沫填缝剂，聚氨酯泡沫填缝剂固化后，整修即可。

所述的定位异型件的横截面形状，可以是由正方形、长方形、圆形、椭圆形等形状组成的任何形状；为了使定位异型件与聚氨酯硬泡保温层有更好的接触和连接，在定位异型件周围的立面上还可开有矩形、角形、燕尾形等形状的加强连接榫槽。

所述的面板可为各种形式的面板，可以是预制的无机板，如纤维水泥加压板、硅酸钙板等，也可以是玻璃纤维增强水泥板(GRC板)、彩钢板，还可以是在纤维水泥加压板、硅酸钙板或玻璃纤维增强水泥板上预先制作出仿砖面层或贴面砖的面板。

在步骤(1)和(2)中所使用的专用粘结剂，由下述原料并按下述制备方法制成；

将6-8重量份的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和3-6重量份的丙烯酸乳液混合均匀后，再与9-11重量份的水、18-22重量份的42.5普通硅酸盐水泥、9-14重量份的30-50目的干石英砂、39-45重量份的50-100目的干石英砂和5-9重量份的甲基纤维素混合均匀后，加入适量的常规消泡剂和早强减水剂即可。

为了降低施工成本，也可将面板的背面上固定连接的聚氨酯硬泡定位异型件，改换为与聚氨酯硬泡技术性能相近的，挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS板)制成的挤塑聚苯乙烯泡沫定位异型件，定位异型件的厚度与所要灌注的聚氨酯保温层的厚度相一致，并用专用粘结剂将其粘接固定在面板的背面，预制出定位异型件的厚度与所要灌注的聚氨酯保温层的厚度相一致的施工用面板。

本发明的另一个目的是提供这种外墙聚氨酯保温的施工方法中使用的外墙聚氨酯保温的施工用面板。

这种外墙聚氨酯保温的施工用面板，由面板主体构成，其特点是在面板主体的背面固定连接至少1块由聚氨酯硬泡构成的定位异型件，定位异型件的厚度与所要灌注的聚氨酯保温层的厚度相一致。

所述的定位异型件的横截面形状，可以是由正方形、长方形、圆形、椭圆形等形状组成的任何形状。

为了使定位异型件与聚氨酯保温层有更好的接触和连接，在定位异型件周围的立面上还可开有矩形、角形、燕尾形等形状的加强连接榫槽。

为了使定位异型件与外墙体固定连接，在定位异形件上还可开有至少1个贯穿定位异形件和面板主体的安装孔。

所述的面板主体可为各种形式的面板，可以是预制的无机板，如纤维水泥加压板、硅酸钙板等，也可以是玻璃纤维增强水泥板(GRC板)、彩钢板，还可以是在纤维水泥加压板、硅酸钙板或玻璃纤维增强水泥板上预先制作出仿砖面层或贴面砖的面板。

所述的聚氨酯硬泡构成的定位异型件，也可改用与其技术性能相近的，挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS板)构成的定位异型件。

本发明的外墙聚氨酯保温的施工方法，是先将带有与聚氨酯硬泡相同或相近保温性能的定位异形件固定在面板上，预制成施工用面板；再将这种施工用面板固定在外墙体的表面上，由于在面板和外墙体表面之间具有定位异形件，可以使面板与外墙体表面之间距离的调整变得十分方便和准确，即很容易控制保温层的厚度；最后再在面板与外墙体表面的空腔内灌注聚氨酯硬泡保温层，使灌注的聚氨酯硬泡与定位异形件复合为一体。聚氨酯硬泡固化后，可以将施工中使用的调整固定件卸去，再在调整固定件的空出位置中灌注聚氨酯泡沫填缝剂。从而制成一面完整无缺、真正节能的聚氨酯硬泡外墙外保温层。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的施工方法，构思简单新颖独特，施工中均采用常规技术，容易实施和推广应用，灌注的聚氨酯硬泡无泄缝、无污染，便于机械化流水作业、施工速度快、墙体平整度高、质量好，具有极大的推广价值。

(2)采用本发明施工方法制成的保温体系中，定位异型件是采用与保温层的保温性能相同或相近的材料——聚氨酯硬泡或挤塑聚苯乙烯泡沫，特别是在定位异型件上具有加强连接榫槽，灌注聚氨酯后，依靠发泡产生的压力能把缝隙及榫槽等处填充饱满，使保温层和定位异型件充分牢固连接结合成为一个整体，形成全粘结、高强度、无空隙的外墙外保温层。

(3)可以很方便的根据不同地区、不同建筑及不同节能阶段的保温要求，确定定位异形件的厚度，并预制出施工用面板，施工时利用定位异形件可以非常容易的使整个外墙体表面与各个面板均保持一定的距离，显著提高施工质量和工作效率。

(4)施工完成后，将施工中使用的调整固定件卸去后，再在调整固定件的空出位置中灌注聚氨酯泡沫填缝剂，可以绝对保证保温层不出现热桥现象，而且卸下的调整固定件可以反复使用，节约原材料，降低施工成本。

(5)采用本发明施工方法制成的保温体系中，聚氨酯保温层也是粘结层，保温层将施工用面板与外墙体牢固连接为一体，保温防水性能好，与外墙体的粘结力强，不易产生开裂、空鼓及脱落等不良现象。

本发明的施工方法，既可适用于新建的居住建筑、公共建筑和工业建筑，也可适用于已有各种既有建筑的节能改造，更适合高层建筑使用，适合我国国情，应用范围十分广泛。具有推广价值、实用价值，推广应用后必将产生较大社会效益和经济效益。

附图说明

图1是本发明的实施例1的施工用面板的结构示意图。

图2是图1的后视结构示意图。

图3是图1中沿安装孔的剖面结构示意图。

图4-7是外墙聚氨酯保温的施工过程示意图。

图8是本发明的实施例7的施工用面板的结构示意图。

图9是图8的后视结构示意图。

图10是图8中沿安装孔的剖面结构示意图。

图11是本发明的实施例9的施工用面板的结构示意图。

图12是图11的后视结构示意图。

图13是图11的左视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和给出的实施例对本发明作进一步描述。但本发明并不限于实施例，本领域普通技术人员作某些修改，均在本发明保护范围内。

实施例1：用硅酸钙板作面板预制施工用面板

首先，根据实施外墙保温的施工地区，确定保温层的厚度。本实施例是在吉林地区实施外墙保温施工，其保温层的厚度应当符合当地建筑节能65％时外墙传热系数限值的要求，确定保温层的厚度为60毫米。

选择外形尺寸为900×600×8毫米的硅酸钙板作面板，定位异形件选用150×400毫米的双曲面形状，厚度60毫米。为此，制备一个厚60毫米的与双曲面定位异形件形状相同的专用模具。

参照图1、2和3，将硅酸钙板面板1的背面经表面处理后，每张硅酸钙板上设置2个专用模具，在专用模具内喷涂聚氨酯硬泡双曲面定位异形件2，1小时后将固化后的双曲面定位异形件的表面打毛，双曲面定位异形件靠聚氨酯硬泡的粘接力牢固固定在硅酸钙板面板的背面，然后在双曲面定位异形件的上下各钻1个直径12毫米的贯穿双曲面定位异形件和硅酸钙板面板的安装孔3，最后退出模具，预制出每张面板上具有2块双曲面定位异形件的用硅酸钙板作面板的施工用面板。

实施例2-5：本发明用专用胶粘剂的制备

各实施例原料的重量配比(单位：公斤)见表1。

制备方法：(以实施例3为例，其它实施例除原料用量不同外，制备方法与实施例3基本相同)

将6公斤的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和4公斤的丙烯酸乳液混合均匀后，再与10公斤的水、20公斤的42.5普通硅酸盐水泥、10公斤的30-50目干石英砂、40公斤的50-100目干石英砂和9公斤的甲基纤维素混合均匀，然后加入常规的0.8公斤消泡剂和0.2公斤萘系早强减水剂，得100公斤本发明用专用胶粘剂。

表1

实施例	2	3	4	5
					醋酸乙烯-乙烯共聚乳液	8	6	6	7
丙烯酸乳液	3	4	5	6
					水	9	10	10	11
42.5普通硅酸盐水泥	22	20	18	22

30-50目干石英砂	9	10	14	12
					50-100目干石英砂	43	40	39	45
甲基纤维素	5	9	9	8
					消泡剂	0.8	0.8	0.8	0.8
萘系早强减水剂	0.2	0.2	0.2	0.2

实施例6：用硅酸钙板作面板的外墙聚氨酯保温的施工

参照图4、5、6和7，用硅酸钙板作面板的外墙聚氨酯保温的施工，其施工步骤如下：

(1)在实施例1预制的用硅酸钙板作面板的施工用面板的定位异型件上，涂抹实施例3所得专用粘结剂，先后涂抹2遍，每遍涂抹1.5毫米厚。

(2)利用定位异型件上涂抹的专用粘结剂4，将每块施工用面板按设计位置分别粘接固定在外墙体的外表面上，安装就位的同时，在定位异形件安装孔的位置对外墙体钻孔，钉入与外墙体固定连接的可拆卸锚固螺栓5，再在各个施工用面板之间的锚固螺栓上套装长条形调整钢垫板6，然后用螺母7旋紧，使施工用面板依次整齐的固定在外墙表面，并同时在各施工用面板的边缘与外墙体表面之间和各施工用面板之间的缝隙上设置橡塑密封条8，见图4、5所示。

(3)进一步仔细调整面板与外墙体表面的间距，使各个面板之间平整，面板的平整度和板缝密封验收合格后，在施工用面板和外墙体表面之间的空腔内灌注聚氨酯9，见图6所示。面板每层高600毫米，安装一层灌注一层，直至灌注完成最后一层。

(4)灌注30分钟至1小时聚氨酯硬泡固化后，卸去套装在锚固螺栓上的调整钢垫板、螺母，以及固定在外墙体上的可拆卸锚固螺栓，再在锚固螺栓空出的安装孔中灌注聚氨酯泡沫填缝剂10进行封孔，完成外墙聚氨酯保温施工，见图7所示。

实施例7：用带有仿砖面层的硅酸钙板作面板预制施工用面板

参照图8、9和10，同实施例1相同，本实施例也是在吉林地区实施外墙保温施工，保温层的厚度确定为60毫米。带有仿砖面层的硅酸钙板11的外形尺寸为900×600×8毫米，定位异形件12选用120×400毫米的长方形，厚度60毫米，并在定位异型件两侧立面上各开有2个相对应的燕尾形加强连接榫槽13。

制备一个厚60毫米的与定位异形件形状相同的专用模具，在专用模具内喷注聚氨酯，预制出聚氨酯硬泡定位异形件。然后在定位异型件上，涂抹实施例3专用粘结剂4，先后涂抹2遍，每遍涂抹1.5毫米厚，将聚氨酯硬泡定位异形件粘贴固定在带有仿砖面层的硅酸钙板的背面，每张带有仿砖面层的硅酸钙板上共粘贴2块定位异形件，并在定位异形件的上下各钻1个直径12毫米的贯穿定位异形件和面板的安装孔3，预制出每张面板上具有2块定位异形件的用带有仿砖面层的硅酸钙板作面板的施工用面板。

实施例8：用带有仿砖面层的硅酸钙板作面板的外墙聚氨酯保温的施工

用带有仿砖面层的硅酸钙板作面板的外墙聚氨酯保温的施工步骤，与实施例6的施工步骤基本相同，不重复描述。不同的仅是，施工完成后需要对安装孔中灌注的聚氨酯泡沫填缝剂进行仿砖面层修补。

实施例9：用纤维水泥加压板作面板的施工用面板的制备

参照图11、12和13，本实施例中的纤维水泥加压板15选用1200×600×8毫米，定位异型件16选用挤塑聚苯乙烯泡沫板为原料，切割成150×400毫米的长方形，并在定位异型件的两侧立面上各开有2个相对应的矩形加强连接榫槽17。为了与聚氨酯硬泡复合后满足吉林地区建筑节能65％外墙传热系数限值要求，定位异形件的厚度确定为65毫米。

将纤维水泥加压板的背面表面处理后，用实施例4所得专用粘结剂14将定位异形件粘贴在纤维水泥加压板上，每块纤维水泥加压板粘贴3块定位异形件，并在定位异形件的上下各钻1个直径12毫米的贯穿定位异形件和面板的安装孔3，预制出每张面板上具有3块定位异形件的用纤维水泥加压板作面板的施工用面板。

实施例10：用纤维水泥加压板作面板的外墙聚氨酯保温的施工

用纤维水泥加压板作面板的外墙聚氨酯保温的施工步骤，与实施例6的施工步骤基本相同，不重复描述。

以上各实施例中的原材料均选用市售常规产品，几种主要原材料的来源及质量指标应分别达到下述要求：

喷涂聚氨酯：1、组合聚醚或聚酯(白料)：金浦集团江苏钟山有限公司、抚顺佳化聚氨酯有限公司；外观：透明粘稠液体；粘度：100-300Mpa·s；-OH含量：400-700。2、异氰酸酯(黑料)：山东烟台万华聚氨酯有限公司、美国巴斯夫公司；主要指标：纯度85-90％；NCO含量30-32％；比重1.23-1.24；棕褐色液体。

醋酸乙烯-乙烯共聚乳液：南京丹沛化工有限公司；牌号：CP149。

丙烯酸乳液：广州市超龙化工科技有限公司；型号：XY-109B。

聚氨酯泡沫填缝剂：上海广源实业有限公司；执行标准：JC936-2004。

试验例1：本发明的外墙聚氨酯保温施工方法的保温性能试验

为检测本发明的外墙聚氨酯保温施工方法的保温性能，在吉林省建材产、商品监督检验站热工试验室，用普通混凝土小型空心砌块(承重砌块)砌成厚度220毫米(含两侧抹灰层)，面积1.0×1.0平方米的砌块墙体。用实施例1和实施例9的施工用面板，与砌块墙体组成聚氨酯保温层的复合墙体，分别测得两种复合墙体的保温性能，其保温性能如表2。

表2

项目	单位	用实施例1的复合墙体	用实施例9的复合墙体
				保温层厚度实测墙体热阻墙体传热系数与墙体粘结力	mmm2·k/WW/m2·kMpa	602.820.340.25	652.630.360.23

试验例2：外墙外保温的不同施工方法的对比试验

为考核验证本发明的突出的技术进步，选取实施例6和实施例10的外墙聚氨酯保温的施工方法所得的外墙外保温墙，以及对照例目前普遍采用的聚苯乙烯泡沫板薄层抹灰外墙外保温墙，各120平方米，分别对其保温性能和造价等进行测试，对比试验结果如表3。

表3

结论：

经过发明人的内部工程检验，以及上述试验结果，充分证明：

(1)本发明的外墙聚氨酯保温的施工方法，充分利用了聚氨酯硬泡反应过程中所产生的粘接力，使聚氨酯硬泡保温层与外墙体表面、施工用面板以及定位异型件等均能牢固的粘接成为一个整体，保温层粘接可靠，实测墙体和面板的粘接力均大于0.2Mpa，超过聚苯乙烯泡沫板(EPS板)薄层抹灰外墙外保温粘接力仅为0.1Mpa的一倍以上。

(2)本发明的外墙聚氨酯保温的施工方法，现场灌注聚氨酯后的保温层无接缝，整体性强，同时可以卸下使用的金属调整固定件，真正避免了冷(热)桥。聚苯乙烯泡沫板(EPS板)或挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS板)薄层抹灰，因考虑板间缝隙的影响，保温材料的导热系数加有1.2的修正系数，但是本发明无接缝，修正系数取1.05-1.1即可。

(3)本发明的外墙聚氨酯保温的施工方法，施工步骤简单，节约原材料，避免了薄层抹灰的施工难度和质量弊端，减少了人工和材料的消耗，一般施工班组按本施工方法每天可完成400平方米以上，缩短工期近三分之一。

(4)本发明的外墙聚氨酯保温的施工方法，避免了现场喷注聚氨酯受到风力影响和对环境的污染，提高了发泡率和材料利用率；采用无机面板后，还使耐久性、防火性能大幅度提高。

(5)经内部工程试验证明，本发明的外墙聚氨酯保温的施工方法，适合我国国情，可以满足不同地区、不同建筑及不同节能阶段的保温要求，应用范围十分广泛，具有推广价值和实用价值。

Claims (1)

1.一种外墙聚氨酯保温的施工方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)预制施工用面板：在选用的每块面板的背面上固定连接至少1块聚氨酯硬泡构成的定位异型件，定位异型件的厚度与所要灌注的聚氨酯保温层的厚度相一致，预制出定位异型件的厚度与所要灌注的聚氨酯保温层的厚度相一致的施工用面板；

定位异型件，是将预制好的聚氨酯硬泡定位异型件，用专用粘结剂粘接固定在面板的背面，或是在面板的背面用与定位异型件形状相同的专用模具直接灌注出聚氨酯硬泡定位异型件；

定位异型件的横截面形状由正方形、长方形、圆形或椭圆形组成，在定位异型件周围的立面上开有矩形、角形或燕尾形的加强连接榫槽；在定位异型件上开有至少1个贯穿定位异形件和面板的安装孔；

(2)在外墙体上固定施工用面板：在施工用面板的定位异型件上涂抹专用粘结剂后，将施工用面板分别粘接固定在外墙体上，并在定位异型件的位置上安装与外墙体固定连接的可拆卸锚固螺栓，利用套装在锚固螺栓上的调整钢垫板和螺母，进一步调整面板与外墙体的间距；

专用粘结剂由下述原料并按下述制备方法制成；

将6-8重量份的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和3-6重量份的丙烯酸乳液混合均匀后，再与9-11重量份的水、18-22重量份的42.5普通硅酸盐水泥、9-14重量份的30-50目的干石英砂、39-45重量份的50-100目的干石英砂和5-9重量份的甲基纤维素混合均匀后，即可；

(3)灌注聚氨酯：在各个施工用面板的边缘与外墙体之间，以及各个施工用面板之间的缝隙上，分别加设密封后，在施工用面板和外墙体之间的空腔内灌注聚氨酯；

(4)卸去锚固螺栓以及调整件：聚氨酯硬泡固化后，卸去套装在锚固螺栓上的调整钢垫板、螺母，以及固定在外墙体上的可拆卸锚固螺栓，并在锚固螺栓空出的位置中分别灌注聚氨酯泡沫填缝剂，聚氨酯泡沫填缝剂固化后，整修即可。

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